滑动工程自旋-谷-层耦合与双层反磁蜂窝晶格中的反变磁性
材料科学
2025-08-12 v2
摘要
谷极化和反变磁性是凝聚态物理学中两种新兴的基本现象，为在新型高效能器件中实现信息编码和处理提供了前所未有的机会。通过将谷和自旋自由度与铁电性等磁性秩序耦合，可实现非易失存储功能。本文提出一种实现FE谷(FE-valley)和FE反变磁耦合的方法，基于有效四能带自旋完整的k·p模型。我们在双层MnPTe中通过第一性原理计算验证了该方案。在AB(BA)堆叠配置中，发生一种自发的垂直电极极化，这可以通过层间滑动可逆切换。值得注意的是，极化反转同时反转了双层分辨的谷极化和反变磁自旋分裂。这种双重控制实现了可调节的层-自旋锁定的异常谷Hall效应，以及2D反变磁体的前所未有的磁电响应。我们的工作为电气可编程的2D反变磁材料的谷致和自旋致功能建立了一种通用范式。
引用
@article{arxiv.2507.20690,
title = {Sliding Engineering Spin-Valley-Layer Coupling and Altermagnetism in Bilayer Antiferromagnetic Honeycomb Lattices},
author = {Wen-Xin Jiang and Zhen-Hao Gong and Yuantao Chen and Zhigang Gui and Li Huang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.20690},
year = {2025}
}